KR20100104412A - Portable electronic nose system - Google Patents

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KR20100104412A KR1020090022804A KR20090022804A KR20100104412A KR 20100104412 A KR20100104412 A KR 20100104412A KR 1020090022804 A KR1020090022804 A KR 1020090022804A KR 20090022804 A KR20090022804 A KR 20090022804A KR 20100104412 A KR20100104412 A KR 20100104412A
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조미호
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Abstract

PURPOSE: A portable electronic nose system, which accurately detects smell, even when an olfactory is contaminated, is provided to rapidly detect gas in the long time use by correcting a result by comparing a result measured in a sample cell and a result measured in a standard cell. CONSTITUTION: A portable electronic nose system comprises a standard cell(300), a first olfactory sensor(200), a sample cell(500), a second olfactory sensor(600) and a controller(800). An air from which measurement target gas feeder is removed passes through the standard cell. The first olfactory sensor measures the gas density of the air passing through the standard cell. The sample cell passes through the measurement target air. The second olfactory sensor measures the gas density of the measurement target air passing through the sample cell.

Description

휴대용 전자코 시스템{Portable electronic nose system}Portable electronic nose system

본 발명은 전자코 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 두 개의 셀을 이용한 휴대용 전자코 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic nose system, and more particularly to a portable electronic nose system using two cells.

육류의 경우 도축 이전의 상태, 사후 숙성 여부, 저장 온도, 육류 부위별 등에 따라 부패시기 및 정도가 다르므로 유통 중 유통기한만으로 축산물의 품질 및 신선도를 판단하기에는 어려움이 있다. In the case of meat, the time and degree of decay are different depending on the condition before slaughter, post-aging, storage temperature, and meat part, so it is difficult to determine the quality and freshness of the livestock products only by the expiration date during distribution.

생산이력제로 생산 및 유통정보가 제공되지만 신선도에 대한 직접적인 확인은 불가능하다. 현장에서 품질관리가 제대로 되지 않은 변질된 식육에 의한 식중독 사고를 예방하기 위해서는 비숙련자도 간편하게 이용할 수 있는 과학적이며 표준화된 측정기술이 필요하다. Production and distribution information is provided in the production history system, but direct verification of freshness is not possible. In order to prevent food poisoning accidents caused by deteriorated meats, which are poorly quality controlled in the field, scientific and standardized measurement techniques that can be easily used by unskilled people are needed.

본 발명은 식품이 부패함에 따라서 냄새가 난다는 점, 즉, 식품이 부패함에 따라서 특정 가스 성분이 발생하고, 냄새 정도(특정 가스 성분의 농도)를 측정함으로써 식품의 변질, 부패 여부 및 부패 정도를 측정할 수 있는 점에 착안하였다.According to the present invention, the food smells as the food decays, that is, the specific gaseous component is generated as the food decay, and by measuring the degree of smell (concentration of a specific gaseous component) to determine the deterioration, decay and corruption of the food. Attention was paid to the point which can be measured.

간편하게 냄새를 측정하기 위한 기술로서, 한국특허 제 10-600334 호가 공개되었다. 한국특허 제 10-600334 호는 도 1 에 도시된 바와 같이 휴대 단말기에 냄 새를 측정하는 후각 센서부(10)와 전자코 기능 수행부(20)를 설치하였다. 사용자는 냄새 측정을 위해서 덮개(25)를 열면 냄새는 후각 센서부(10)로 유입되고, 후각 센서부(10)에서 생성된 측정값을 이용하여 전자코 기능 수행부(20)에서 냄새의 종류 및 농도 등을 측정할 수 있다.As a technique for easily measuring the smell, Korean Patent No. 10-600334 has been published. As shown in FIG. 1, Korean Patent No. 10-600334 installs an olfactory sensor unit 10 and an electronic nose function performing unit 20 to measure smell in a portable terminal. When the user opens the cover 25 to measure the smell, the smell is introduced into the olfactory sensor unit 10, and the type of the smell in the electronic nose function performing unit 20 using the measured value generated by the olfactory sensor unit 10. And concentration can be measured.

그러나, 종래기술은 단순히 센서부 하나를 통해서 여러 샘플에 대해서 냄새를 측정하여야 하므로, 장기간 사용되는 경우에는 센서부가 오염되어 정확한 측정이 불가능한 문제점이 존재한다.However, the prior art simply has to measure the odor for a number of samples through one sensor unit, there is a problem that can not be accurately measured because the sensor unit is contaminated when used for a long time.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 장기간 사용으로 인해서 후각 센서가 오염되는 경우에도 정확한 냄새 측정(해당 냄새를 발생시키는 가스 성분의 측정)이 가능한 휴대용 전자코 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a portable electronic nose system capable of accurate odor measurement (measurement of the gas component that generates the odor) even if the olfactory sensor is contaminated due to long-term use.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자코 시스템은, 측정 대상 공기에서 측정 대상 가스 성분이 제거된 공기를 통과시키는 기준셀; 상기 기준셀을 통과하는 공기의 가스 농도를 측정하는 제 1 후각 센서; 상기 측정 대상 공기를 통과시키는 샘플셀; 상기 샘플셀을 통과하는 측정 대상 공기의 가스 농도를 측정하는 제 2 후각 센서; 및 상기 제 1 후각 센서와 상기 제 2 후각 센서로부터 동시에 측정값을 입력받고, 상기 제 1 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 이용하여 상기 제 2 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 보정하여 공기중에 포함된 상기 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하는 제어부를 포함한다.The electronic nose system of the present invention for solving the above problems, the reference cell for passing the air from which the measurement target gas component is removed from the measurement target air; A first olfactory sensor for measuring a gas concentration of air passing through the reference cell; A sample cell for passing the air to be measured; A second olfactory sensor for measuring a gas concentration of air to be measured passing through the sample cell; And simultaneously receiving measurement values from the first olfactory sensor and the second olfactory sensor, and correcting the measurement result measured by the second olfactory sensor by using the measurement result measured by the first olfactory sensor. And a control unit for measuring the concentration of the measurement target gas component.

또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 측정 대상 공기에서 상기 측정 대상 가스 성분을 제거하는 필터링부를 더 포함할 수 있고, 상기 필터링부는 흡착포일 수 있다.In addition, the electronic nose system of the present invention may further include a filtering unit for removing the measurement target gas component from the measurement target air, the filtering unit may be an adsorption cloth.

또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 샘플셀로 유입되는 측정 대상 공기의 양을 조절하는 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic nose system of the present invention may further include a regulator for adjusting the amount of air to be measured flowing into the sample cell.

또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 샘플셀 및 상기 기준셀로 상기 측정 대상 공기를 유입시키고, 유입된 공기를 외부로 배출시키는 펌핑부를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic nose system of the present invention, the sample cell and the reference cell may further include a pumping unit for introducing the measurement target air, and discharges the introduced air to the outside.

본 발명은 기준셀과 샘플셀을 분리하여 각각에 냄새(가스 성분)가 제거된 공기와 냄새(가스 성분)가 포함된 공기가 통과하도록 구성하고, 동시에 기준셀과 샘플셀에서 가스 성분 및 농도를 측정한 후, 샘플셀에서 측정된 결과를 기준셀에서 측정된 결과를 이용하여 보정함으로써, 장기간 사용하는 경우에도 정확하고 신속한 가스 성분 측정이 가능한 효과가 나타난다.According to the present invention, the reference cell and the sample cell are separated to allow the air from which the odor (gas component) is removed and the air containing the odor (gas component) to pass therethrough, and at the same time, the gas component and the concentration of the reference cell and the sample cell are determined. After the measurement, the result measured in the sample cell is corrected using the result measured in the reference cell, so that even in a long-term use, an accurate and rapid gas component measurement can be obtained.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 전자코 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 2 is a diagram showing the configuration of a portable electronic nose system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 휴대용 전자코 시스템은 펌핑부(100), 기준셀(300), 제 1 후각 센서(200), 샘플셀(500), 제 2 후각 센서(600), 필터링부(400), 레귤레이터(700), 제어부(800), 및 디스플레이부(900)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the portable electronic nose system of the present invention includes a pumping unit 100, a reference cell 300, a first olfactory sensor 200, a sample cell 500, a second olfactory sensor 600, and a filtering unit. 400, a regulator 700, a controller 800, and a display 900.

본 발명에 따른 전자코 시스템을 이용하여 사용자가 가스 농도를 측정하고자 하는 경우에, 사용자는 도 2 에 도시된 전자코 시스템을 측정 샘플 주변에 위치시키게 되고, 측정 샘플에서 발생되는 측정 대상 가스 성분을 포함한 측정 대상 공기가 기준셀(300) 및 샘플셀(500)과 펌핑부(100)를 통과하면서 측정이 이루어진다. 각 구성요소의 기능에 대해서 설명하면 아래와 같다.When the user wants to measure the gas concentration by using the electronic nose system according to the present invention, the user places the electronic nose system shown in FIG. 2 around the measurement sample, and measures the gas component to be generated in the measurement sample. Measurement is performed while the air to be measured passes through the reference cell 300, the sample cell 500, and the pumping part 100. The function of each component will be described below.

펌핑부(100)는 전자코 시스템 내부로 측정 샘플 주변의 측정 대상 공기를 유입시키고, 측정이 수행된 공기를 전자코 시스템 외부로 유출시킨다. 구체적으로, 펌핑부(100)는 압력을 발생시켜 측정 대상 공기가 도 2 의 화살표 방향으로 흐르도록, 즉, 필터링부(400)를 통과한 공기가 기준셀(300)을 통과하고, 외부로부터 유입된 측정 대상 공기가 샘플셀(500)을 통과한 후 외부로 유출되도록 압력을 발생시킨다.The pumping unit 100 introduces the measurement target air around the measurement sample into the electronic nose system and flows out the air on which the measurement is performed to the outside of the electronic nose system. Specifically, the pumping unit 100 generates a pressure so that the air to be measured flows in the direction of the arrow of FIG. 2, that is, the air passing through the filtering unit 400 passes through the reference cell 300 and flows in from the outside. Pressure is generated so that the measured object air passes through the sample cell 500 and flows out.

필터링부(400)는 흡착포 또는 그 밖의 수단으로 구현되어 측정 샘플 주변에서 필터링부(400)로 유입된 측정 대상 공기에서 냄새 성분을 제거한 후, 냄새 성분이 제거된 공기를 기준셀(300)로 유입시킨다. 이 때, 필터링부(400)는 모든 냄새 성분을 제거할 수도 있으나, 측정 대상 공기 중에 포함된 복수의 가스 성분들 중에서 현재 측정하고자 하는 가스 성분만을 선택적으로 제거할 수 있는 구성일 수도 있다.The filtering unit 400 is implemented by an adsorption cloth or other means to remove the odor component from the measurement target air introduced into the filtering unit 400 around the measurement sample, and then introduces air from which the odor component is removed into the reference cell 300. Let's do it. In this case, the filtering unit 400 may remove all odor components, but may also be configured to selectively remove only the gas components to be measured currently from among a plurality of gas components included in the measurement target air.

필터링부(400)로부터 기준셀(300) 내부로 유입된 공기는 기준셀(300)을 통과하여 기준셀(300) 외부로 유출된다. 기준셀(300)에는 제 1 후각 센서(200)가 설치되어 기준셀(300)을 통과하는 공기로부터 가스를 측정하여 측정값을 제어부(800)로 출력한다. 제 1 후각 센서(200)에서 측정된 측정값은 기준값으로서 이용된다.Air introduced into the reference cell 300 from the filtering unit 400 passes through the reference cell 300 and flows out of the reference cell 300. The first olfactory sensor 200 is installed in the reference cell 300 to measure gas from air passing through the reference cell 300, and output the measured value to the controller 800. The measured value measured by the first olfactory sensor 200 is used as a reference value.

한편, 레귤레이터(700)는 샘플셀(500)로 유입되는 공기의 양을 조절한다. 도 2 에 도시된 바와 같이 기준셀(300)과 샘플셀(500)이 하나로 연결되어 펌핑부(100)와 연결되는 경우에는 레귤레이터(700)를 조절함으로써 샘플셀(500)로 유입되는 공기양의 조절이 가능하고, 이에 대응되어 기준셀(300)로 유입되는 공기양의 조절이 가능하다.Meanwhile, the regulator 700 adjusts the amount of air introduced into the sample cell 500. As shown in FIG. 2, when the reference cell 300 and the sample cell 500 are connected to one and connected to the pumping unit 100, the amount of air flowing into the sample cell 500 is controlled by adjusting the regulator 700. It is possible to adjust, and correspondingly it is possible to adjust the amount of air flowing into the reference cell 300.

레귤레이터(700)로부터 샘플셀(500) 내부로 유입된 측정 대상 공기는 샘플셀(500)을 통과하여 샘플셀(500) 외부로 유출된다. 샘플셀(500)에는 제 2 후각 센서(600)가 설치되어 샘플셀(500)을 통과하는 공기로부터 가스 성분을 측정하여 측정값을 제어부(800)로 출력한다.The measurement target air introduced into the sample cell 500 from the regulator 700 passes through the sample cell 500 and flows out of the sample cell 500. The second olfactory sensor 600 is installed in the sample cell 500 to measure a gas component from air passing through the sample cell 500, and output the measured value to the controller 800.

제어부(800)는 상술한 펌핑부(100), 레귤레이터(700), 및 필터링부(400)를 제어하고, 제 1 후각 센서(200) 및 제 2 후각 센서(600)로부터 동시에 측정값을 입력받는다. 제어부(800)는 제 2 후각 센서(600)로부터 입력된 측정값을 이용하여 현재 공기 중에 포함된 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하고, 측정 결과를 디스플레이부(900)로 출력하여 사용자에게 표시한다. The controller 800 controls the pumping unit 100, the regulator 700, and the filtering unit 400 described above, and simultaneously receives measurement values from the first olfactory sensor 200 and the second olfactory sensor 600. . The controller 800 measures the concentration of the target gas component included in the current air by using the measured value input from the second olfactory sensor 600, and outputs the measured result to the display 900 to display to the user. .

이 때, 제어부(800)는 제 1 후각 센서(200)로부터 입력된 측정값(기준값)을 이용하여 제 2 후각 센서(600)에서 측정된 측정값을 보정하여 보다 정확한 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정한다. 예컨대, 측정 대상 공기 중에 복수의 가스 성분이 포함되고 그 중 어느 한 특정 성분의 농도만을 측정하고자 하는 경우에, 공기중에 포함된 다른 가스 성분으로 인해서 특정 성분에 대한 측정값이 교란될 수 있으므로, 이 경우 제 2 후각 센서(600)에서 측정된 측정값으로부터 제 1 후각 센서(200)에서 특정 가스 성분이 제거된 공기의 측정값을 사전에 실험적으로 계산된 비율만큼 가감함으로써 보다 정확한 가스 성분의 측정이 가능하다.At this time, the controller 800 corrects the measured value measured by the second olfactory sensor 600 using the measured value (reference value) input from the first olfactory sensor 200 to more accurately measure the concentration of the gas component. Measure For example, when a plurality of gas components are included in the air to be measured and only the concentration of one specific component is to be measured, the measured values for the specific components may be disturbed due to the other gas components included in the air. In this case, the measured value of the air from which the specific gas component has been removed from the first olfactory sensor 200 is subtracted from the measured value measured by the second olfactory sensor 600 by a ratio that has been experimentally calculated in advance to obtain a more accurate measurement of the gas component. It is possible.

본 발명의 바람직한 실시예는 다음의 수학식 1 에 따라서 가스의 농도(G)를 계산한다.In a preferred embodiment of the present invention, the concentration G of gas is calculated according to Equation 1 below.

Figure 112009016185273-PAT00001
Figure 112009016185273-PAT00001

수학식 1에서 각 변수의 의미는 다음과 같다.Meaning of each variable in Equation 1 is as follows.

Vr : 기준셀의 측정값Vr: measured value of reference cell

Vsa : Clean Air를 샘플셀에 흘렸을 때 샘플셀의 측정값으로서 사전에 측정된 값Vsa: Pre-measured value as sample cell measurement value when clean air is poured into sample cell

Vss : 사전에 농도를 알고 있는 span gas를 흘렸을 때 샘플셀의 측정값Vss: Measurement value of the sample cell when a span gas of known concentration is flowed

Va = (Vsa/Vr)Va = (Vsa / Vr)

Vs = (Vss/Vr)Vs = (Vss / Vr)

Vm : 미지농도의 가스Vm: gas of unknown concentration

C : 사전에 실험을 통해서 결정되는 상수값C: Constant value determined through experiment

한편, 디스플레이부(900)는 액정 디스플레이 장치로 구현되어 가스 성분 및 해당 가스 성분의 농도 측정 결과를 출력한다. 본 발명의 전자코 시스템이 휴대용 이동통신 기기와 결합된 경우에, 디스플레이부(900)는 이동통신기기의 디스플레이로 구현된다. On the other hand, the display unit 900 is implemented as a liquid crystal display device to output a gas component and the concentration measurement result of the gas component. When the electronic nose system of the present invention is combined with a portable mobile communication device, the display unit 900 is implemented as a display of the mobile communication device.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1 은 전자코 시스템을 휴대용 이동통신 단말에 결합한 종래 기술의 일예를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a prior art in which an electronic nose system is coupled to a portable mobile communication terminal.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 전자코 시스템의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a portable electronic nose system according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (4)

측정 대상 공기에서 측정 대상 가스 성분이 제거된 공기를 통과시키는 기준셀;A reference cell for passing air from which the gas component to be measured is removed from the air to be measured; 상기 기준셀을 통과하는 공기의 가스 농도를 측정하는 제 1 후각 센서;A first olfactory sensor for measuring a gas concentration of air passing through the reference cell; 상기 측정 대상 공기를 통과시키는 샘플셀;A sample cell for passing the air to be measured; 상기 샘플셀을 통과하는 측정 대상 공기의 가스 농도를 측정하는 제 2 후각 센서; 및A second olfactory sensor for measuring a gas concentration of air to be measured passing through the sample cell; And 상기 제 1 후각 센서와 상기 제 2 후각 센서로부터 동시에 측정값을 입력받고, 상기 제 1 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 이용하여 상기 제 2 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 보정하여 공기중에 포함된 상기 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.The measurement result measured by the second olfactory sensor is received from the first olfactory sensor and the second olfactory sensor simultaneously, and the measurement result measured by the second olfactory sensor is corrected by using the measured result measured by the first olfactory sensor. An electronic nose system comprising a control unit for measuring the concentration of the measurement target gas component. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 측정 대상 공기에서 상기 측정 대상 가스 성분을 제거하는 필터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.The electronic nose system further comprises a filtering unit for removing the gas component to be measured from the air to be measured. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 샘플셀로 유입되는 측정 대상 공기의 양을 조절하는 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.Electronic nose system characterized in that it further comprises a regulator for adjusting the amount of air to be measured flowing into the sample cell. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 샘플셀 및 상기 기준셀로 상기 측정 대상 공기를 유입시키고, 유입된 공기를 외부로 배출시키는 펌핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.The electronic nose system further comprises a pumping unit for introducing the measurement target air into the sample cell and the reference cell, and discharges the introduced air to the outside.
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